Der Wasserplanet #1

BLOG: Mente et Malleo

Mit Verstand und Hammer die Erde erkunden
Mente et Malleo

 

Die Erde als Wasserplanet, wie sie das Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sieht. Credit: NASA

Wenn wir unseren Heimatplaneten aus der Distanz, also aus dem Weltraum, betrachten, fällt einem eines sofort auf: Es ist eine Welt des Wassers. Wasser, egal on flüssig oder gefroren, bedeckt die Oberfläche der Erde zu rund zwei Dritteln. Selbst in der Atmosphäre finden sich Wolken aus Wasserdampf, wie sich auf der obigen Aufnahme des MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) an Bord des Terra-Satelliten zeigt. Selbst unter seiner Kruste spielt Wasser eine (wenn auch nach neueren Forschungsergebnissen wohl geringere) Rolle.

Mindestens seit 3,8 Milliarden Jahren, also über fast die gesamte Existenz der Erde als Planet, ist die Erde eine Wasserwelt. Wasser ist eines der bedeutendsten geologischen Agens und auch für die Entwicklung des Lebens, so wie wir es auf der Erde kennen, von essentieller Bedeutung. Man kann durchaus behaupten, dass die Erde ohne das Wasser nicht die außergewöhnliche Rolle im Sonnensystem spielen würde, die sie (zumindest in unseren Augen als ihre Bewohner) spielt. Das Vorhandensein von flüssigem Wasser ist es wohl in erster Linie, welches die Erde von den anderen Planeten auszeichnet. Alles in Allem sind rund 1,39 Milliarden Kubikkilometer Wasser auf der Erde zu finden. Um sich diese enorme Zahl einmal zu veranschaulichen, muss man sich einen Würfel von 1120 Kilometern Kantenlänge vorstellen. Das hört sich gewaltig an, aber der weitaus größte Teil davon, rund 96,5 %, ist Salzwasser in den Ozeanen. Da bleiben nur rund 3,5 % als Süßwasser, was aber auch noch runde 48 Millionen Kubikkilometer sind. Das Süßwasser ist für uns Menschen von enormer Wichtigkeit. Darunter fallen auch die rund 1,7 % des Wassers, die in gefrorener Form an den Polen zu finden sind und damit unserer Nutzung vorerst entzogen sind. Bleiben uns noch ca. 1,7 %, die als Grundwasser oder in Flüssen und Seen vorkommen.

Davon macht das Grundwasser mit ungefähr 23,4 Millionen Kubikkilometern den Löwenanteil. Davon sind aber nur rund 10, 53 Millionen Kubikkilometer Süßwasser, der Rest ist salines Grundwasser. Die Abschätzung des Grundwassers ist aber mit einer großen Unsicherheit behaftet. Weit abgeschlagen folgen die Oberflächengewässer, die Seen mit 176 400 Kubikkilometern (auch hier gibt es natürlich Süßwasserseen, und zwar 91 000 Kubikkilometer und Salzwasserseen mit 85,4 Millionen Kubikkilometern. Sümpfe enthalten 11 470 Kubikkilometer und Flüsse immerhin noch 2 120 Kubikkilometer Wasser. Nur ein gutes tausendstel von einem Prozent ist als Dampf in der Atmosphäre zu finden. Das hört sich auf den ersten Blick nach sehr wenig an. Es hat dennoch einen enormen Einfluss auf die Erde, denn Wasserdampf ist ein sehr starkes Treibhausgas. Es transportiert auf seinen Wegen um den Globus latente Wärme. Auf einer feuchten Erdoberfläche oder gar Wasserfläche wird ein Großteil der Sonnenenergie in die Verdunstung von Wasser investiert. Dabei werden bei 20 °C etwa 2450 Kilojoule pro Kilogramm Wasser umgesetzt. Eine Änderung der Lufttemperatur tritt dabei nicht auf, die Energie wird also sozusagen im gasförmigen Aggregatzustand des Wassers gespeichert. Da diese Speicherung reversibel ist, wird die gleiche Energiemenge wieder frei, wenn ein aufsteigendes Luftpaket das Kondensationsniveau erreicht und der Wasserdampf kondensiert. Die ursprünglich am Boden durch die Sonneneinstrahlung bereitgestellte Energie wird also in größeren Höhen wieder frei und trägt dort zu einer Temperaturerhöhung bei.

 

Wasseranteil

Volumen in 1000 km3

% des gesamten Wassers

% des Süßwassers

Ozeane

1 338 000

96,5

Eiskappen, Gletscher und Schnee

24 064

1,74

68,7

Grundwasser davon

Süßwasser

Salzwasser

23 400

1,7

10 530

0,76

30,1

12 870

0,94

Bodenfeuchte

16,5

0,001

0,05

Permafrost

300

0,022

0,86

Seen

Salzseen

Süßwasserseen

176,4

0,013

85,4

0,006

91,0

0,007

0,26

Atmosphäre

12,9

0,001

0,04

Sümpfe

11,47

0,0008

0,03

Flüsse

2,12

0,0002

0,006

Biologisch gebundenes Wasser

1,12

0,0001

0,003

Total

1 385 984

100

100

Gleick, P. H., 1996: Water resources. Encyclopedia of Climate and Weather, ed. by S. H. Schneider, Oxford University Press, New York, vol. 2, pp.817-823.

Gunnar Ries

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

2 Kommentare

  1. Geologenwitz?

    > Mindestens seit 3,8 Milliarden Jahren, also über fast die gesamte Existenz der Erde als Planet, ist die Erde eine Wasserwelt.

    Hmmm, das Alter der Erde beträgt nach heutiger Annahme etwa 4,56 Milliarden Jahre. Somit ist der Einschub “also über fast die gesamte Existenz der Erde als Planet” wohl eher als Geologenwitz zu verstehen? 760 Millionen Jahre sind eine recht lange Zeitspanne, auch geologisch betrachtet, immerhin sind das etwa 17 Prozent des bisherigen Erdalters.

  2. @ Wolfgang

    Dabei ist das “mindestens” zu beachten. Das heisst nämlich noch lange nicht, dass die zeit davor “trocken” war. Im gegenteil, es gibt deutliche Hinweise, dass auch davor schon fliessendes wasser auf der Erde existierte.
    http://www.nature.com/…/n6817/full/409178A0.html

Schreibe einen Kommentar